CN211909495U - 一种用于电池包的bdu装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动车辆零部件技术领域，具体涉及一种用于电池包的BDU装置。BDU装置包括：BDU壳体、设于壳体的侧板的第一出风口和第二出风口以及设于壳体的侧板的第一散热件，所述第一散热件和所述第一出风口之间形成第一散热风道，所述第一散热件和所述第二出风口之间形成第二散热风道。本实用新型提供的BDU装置在BDU壳体的两侧分别设有第一出风口和第二出风口，在第一出风口的相对侧设有第一散热件，第一散热件和第一出风口之间形成第一散热风道，第一散热件和第二出风口之间形成第二散热风道，通过上述方式，增加了BDU装置内的气体流动性，改善了BDU装置的散热效果。

Description

一种用于电池包的BDU装置

技术领域

本实用新型涉及电动车辆零部件技术领域，具体涉及一种用于电池包的 BDU装置。

背景技术

近年来，中国新能源汽车销量增长迅速，普及度不断提升，2019年中国新能源汽车销量保守估计将超过110万辆，新能源汽车的安全和性能越来越不容忽视。锂离子电池包作为新能源汽车的动力来源，是新能源汽车的核心部件。

电池切断单元(Battery Disconnect Unit，BDU)作为新能源汽车动力电池断开与接通高压电的装置，BDU位于电池包内部，是电池系统高压分配、切断、短路保护的工作单元，对电池包的安全有着至关重要的作用，因此是新能源汽车上一个较为关键的零部件。BDU集成了继电器、预充电阻、电流传感器、熔断器、高压铜排、低压连接器、高压电压采样连接器、线束总成等零部件。BDU 的寿命和安全直接影响电池包的寿命和安全，从而影响到新能源汽车的安全和性能。

随着新能源汽车性能的提升，电池包的电量、输出功率等逐渐增加，需要放电功率变大、充电时间变短，使得电池包的充放电电流显著加大。工作电流的增加使得BDU内部的元器件发热功率明显增加，工作温度显著提升。工作温度增加，使得BDU内发热元器件的老化加快、粘连等风险增加，影响BDU的安全及寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于电池包的BDU装置，解决现有技术中 BDU装置散热效果不佳的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：一种用于电池包的BDU装置，所述BDU装置包括：

BDU壳体，所述BDU壳体包括底板和设置在所述底板上的上壳，所述上壳包括与所述底板相对设置的顶板和形成于所述顶板边缘的侧板，所述BDU壳体包括相对设置的第一侧和第二侧、以及相对设置的第三侧和第四侧；

设于所述侧板的第一出风口和第二出风口，所述第一出风口位于所述第四侧，所述第二出风口位于所述第二侧；以及

设于所述侧板的第一散热件，所述第一散热件位于所述第三侧，所述第一散热件和所述第一出风口之间形成第一散热风道，所述第一散热件和所述第二出风口之间形成第二散热风道。

优选地，所述BDU装置还包括：

设置于所述BDU壳体内的第一BDU器件和第二BDU器件，所述第一BDU 器件固定于所述底板上且靠近所述第三侧和所述第二侧的连接处，所述第二 BDU器件固定于所述底板上且靠近所述第一侧和所述第四侧的连接处；

设置于所述BDU壳体内的第三BDU器件和第四BDU器件，所述第三BDU 器件固定于所述底板上且与所述第二BDU器件并排设置于所述第四侧，所述第四BDU器件固定于所述底板上且位于所述第三BDU器件远离所述第四侧的一端。

优选地，所述BDU装置还包括：

设置于所述BDU壳体内的第一铜排，所述第一铜排的一端与所述第二BDU 器件连接、另一端从所述第二侧伸出所述BDU壳体外。

优选地，所述第一出风口的位置与所述第二BDU器件和所述第三BDU器件的位置对应，所述第二出风口的位置与所述第一铜排的位置对应，所述第一出风口的面积大于所述第二出风口的面积。

优选地，所述BDU装置还包括：

设于所述第一BDU器件的第一散热结构，所述第一散热结构包括设于所述第一BDU器件上表面的第一导热层以及设于所述第一导热层上的第一翅片；

设于所述第二BDU器件的第二散热结构，所述第二散热结构包括设于所述第二BDU器件上表面的第二导热层以及设于所述第二导热层上的第二翅片；

设于所述第三BDU器件的第三散热结构，所述第三散热结构包括设于所述第三BDU器件上表面的第三导热层以及设于所述第三导热层上的第三翅片。

优选地，所述第一翅片与所述第二散热风道的延伸方向平行，所述第二翅片和所述第三翅片与所述第一散热风道的延伸方向平行。

优选地，所述BDU装置还包括：

第四散热结构，所述第四散热结构分别与所述第一铜排、所述第四BDU器件和所述第三散热结构连接。

优选地，所述BDU装置还包括：

设置于所述BDU壳体内的第二铜排，所述第二铜排的一端与所述第三BDU 器件连接、另一端从所述第二侧伸出所述BDU壳体外；

第五散热结构，所述第五散热结构分别与所述第二铜排和所述第三散热结构连接。

优选地，所述第一铜排设有保护套，所述保护套由导热材料制成。

优选地，所述第一散热风道的延伸方向与所述第二散热风道的延伸方向之间的夹角为45°；

和/或，BDU装置还包括从所述底板位于所述第四侧的一端延伸形成的第二底板以及设于所述第二底板上的电池管理系统；

和/或，所述第一BDU器件为主负继电器，所述第二BDU器件为主正继电器，所述第三BDU器件为快充继电器，所述第四BDU器件为快充熔断器。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的BDU装置在BDU壳体的两侧分别设有第一出风口和第二出风口，在第一出风口的相对侧设有第一散热件，第一散热件和第一出风口之间形成第一散热风道，第一散热件和第二出风口之间形成第二散热风道，通过上述方式，增加了BDU装置内的气体流动性，改善了BDU装置的散热效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的用于电池包的BDU装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的用于电池包的BDU装置的内部结构示意图。

图3是本实用新型实施例1的用于电池包的BDU装置中第一散热件位置示意图。

图4是本实用新型实施例1的用于电池包的BDU装置中出风口位置示意图。

图5是本实用新型实施例1的用于电池包的BDU装置中散热风道分布示意图。

图6是本实用新型实施例2的用于电池包的BDU装置的结构示意图。

图7是本实用新型实施例2的用于电池包的BDU装置中第一导热层的结构示意图。

图8是本实用新型实施例3的用于电池包的BDU装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

实施例1

本实用新型实施例1提供了一种用于电池包的BDU装置100，请参阅图1 至图4所示，用于电池包的BDU装置100包括BDU壳体10、第一BDU器件 201、第二BDU器件202、第三BDU器件203、第四BDU器件204、第一铜排 301、第二铜排302和风冷散热组件。

其中，BDU壳体10包括底板101和上壳102，上壳102设于底板101上， BDU壳体10呈长方体状，包括相对设置的第一侧10a和第二侧10b以及相对设置的第三侧10c和第四侧10d，上壳102包括与底板101相对设置的顶板1021 和形成于顶板1021边缘的侧板1022。

其中，第一BDU器件201、第二BDU器件202、第三BDU器件203和第四BDU器件204均设于BDU壳体10内并固定于底板101上，第一BDU器件 201和第二BDU器件202在底板101上呈对角设置，第一BDU器件201靠近第三侧10c和第二侧10b的连接处，第二BDU器件202靠近第一侧10a和第四侧10d的连接处，第三BDU器件203和第二BDU器件202并排设置于第四侧10d，第四BDU器件204位于第三BDU器件203远离第四侧10d的一端。其中，第一铜排301一端与第二BDU器件202远离第四侧10d的一端连接，另一端从第二侧10b伸出BDU壳体10外。第二铜排302一端与第三BDU器件 203连接，另一端从第二侧10b伸出BDU壳体10外。在本实施例中，第一BDU 器件201为主负继电器，第二BDU器件202为主正继电器，第三BDU器件203 为快充继电器，第四BDU器件204为快充熔断器。第一铜排301设于主正回路上，与第二BDU器件202连接的一端靠近第一侧10a，同时还绕过了第四BDU 器件204，另一端从远离第一侧10a的第二侧10b伸出，第一铜排301为长铜排，在实际使用过程中，由于铜排的过流面积较小、存在接触电阻等原因，通常是 BDU装置内温度最高的部件，尤其是长铜排。

其中，风冷散热组件包括第一出风口103、第二出风口104和第一散热件 105，第一出风口103和第二出风口104均设置于侧板1022上，第一出风口103 位于第四侧10d，第二出风口104位于第二侧10b，第一散热件105也设于侧板 1022上，第一散热件105位于第三侧10c、与第一出风口103相对。请参阅图5 所示，第一散热件105和第一出风口103之间形成第一散热风道106，第一散热风道106沿着第一方向106a延伸，第一散热件105和第二出风口104之间形成第二散热风道107，第二散热风道107沿着第二方向107a延伸。在本实施例中，通过设置延伸两个不同方向延伸的第一散热风道106和第二散热风道107，第二 BDU器件202、第三BDU器件203、第四BDU器件204以及第一铜排301均位于第一散热风道106内，第一BDU器件201位于第二散热风道107内，增加了BDU装置100内的气体流动性，改善了BDU装置100的散热效果。

在一个可选的实施方式中，为了进一步增加散热效果，第一出风口103的位置与第二BDU器件202和第三BDU器件203的位置对应，第二出风口104 的位置与第一铜排301的位置对应，由于第一散热风道106内的发热器件较多，可以将第一出风口103的面积设置的较大，同时，为了保证第二散热风道107 内的气流集中通过第一BDU器件201所在的区域，第二出风口104的面积设置的较小，在本实施例中，第一出风口103的面积大于第二出风口104的面积。

在一个可选的实施方式中，为了进一步增加散热效果，第一方向106a和第二方向107a的夹角为45°，也就是说，第二出风口104设置于第一散热组件 105的45°方向。

在一个可选的实施方式中，第一散热件105为风扇，例如，风扇可以是轴流风扇、离心风扇或横流风扇等，优选为离心风扇。

在一个可选的实施方式中，BDU装置100还包括从所述底板101位于所述第四侧10d的一端延伸形成的第二底板108以及设于所述第二底板108上的电池管理系统60，将电池管理系统60与各BDU器件进行集成。

实施例2

本实用新型实施例2提供了一种用于电池包的BDU装置200，请参阅图6 所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例在实施例1的基础上还设置了第一散热结构401、第二散热结构402、第三散热结构403、第四散热结构501 和第五散热结构502，其他部分均与实施例1相同。

与实施例1相同的部分不再进行一一赘述。

其中，第一散热结构401设于第一BDU器件201，第一散热结构401包括设于第一BDU器件201上表面的第一导热层4011以及设于所述第一导热层4011 上的第一翅片4012。第二散热结构402设于第二BDU器件202，第二散热结构 402包括设于第二BDU器件202上表面的第二导热层4021以及设于所述第二导热层4021上的第二翅片4022。第三散热结构403设于所述第三BDU器件203，第三散热结构403包括设于第三BDU器件203上表面的第三导热层4031以及设于第三导热层4031上的第三翅片4032。其中，第一翅片4012与第二方向107a 平行，第二翅片4022和第三翅片4032与第一方向106a平行。

具体地，第一BDU器件201工作过程中产生的热量通过第一导热层4011 传递至第一翅片4012，当第二散热风道107内的气流经过第一翅片4012时将热量带走，实现第一BDU器件201的散热。第二BDU器件202和第三BDU器件 203的散热方式与第一BDU器件201类似。第一导热层4011、第二导热层4021 和第三导热层4031均为导热胶。

在一个可选的实施方式中，导热层需要与对应BDU器件的上表面适配，请参阅图7所示，当第一BDU器件201(主负继电器)的上表面存在高度差时，为了适配存在高度差的上表面，第一导热层4011的厚度不均匀。

在一个可选的实施方式中，第一翅片4012、第二翅片4022和第三翅片4032 的大小分别与第一BDU器件201的上表面、第二BDU器件202的上表面、第三BDU器件203的上表面的大小适配。

在本实施例中，由于第一铜排301和第二铜排302的形状不适合设置散热翅片，在第一铜排301上设置了第四散热结构501，在第二铜排302上设置了第五散热结构502。其中，第四散热结构501分别与第一铜排301、第四BDU器件204以及第三散热结构403连接，第一铜排301的保护套由导热材料制成，第一铜排301在工作过程中产生的热量除了被气流直接带走外，还通过保护套传递至第四散热结构501，第四散热结构501再将热量传递至第三散热结构403 的第三翅片4032，当第一散热风道106内的气流经过第三翅片4032时将热量带走，实现第一铜排301的散热。同时，第四BDU器件204在工作过程中产生的热量除了被气流直接带走外，还传递至第四散热结构501，第四散热结构501再将热量传递至第三散热结构403的第三翅片4032，当第一散热风道106内的气流经过第三翅片4032时将热量带走，实现第四BDU器件204的散热。具体地，第四散热结构501可以与第三导热层4031连接。

类似地，第五散热结构502分别与第二铜排302和第三散热结构403连接。第二铜排302的保护套也由导热材料制成，第二铜排302在工作过程中产生的热量除了被气流直接带走外，还通过其保护套传递至第五散热结构502，第五散热结构502再将热量传递至第三散热结构403的第三翅片4032，当第一散热风道106内的气流经过第三翅片4032时将热量带走，实现第二铜排302的散热。具体地，第五散热结构502可以与第三导热层4031连接。

在一个可选的实施方式中，第四散热结构501和第五散热结构502均为热管，具体地，热管内部设有流道以及毛细管路，流道及毛细管路内填充有导热介质，当热管内流体状的导热介质发生相变之后，将热量传递至第三散热结构 403。

本实施例在实施例1的基础上，配合每个BDU器件的结构特点，为每个 BDU器件均设置了散热结构，增加了散热效果。

实施例3

本实用新型实施例3提供了一种用于电池包的BDU装置300，请参阅图8 所示，本实施例与实施例2的区别在于，第三散热结构403的结构不同，本实施例仅对区别部分进行详细说明，与实施例2相同的部分具体参见上述，在此不进行一一赘述。在本实施例中，第三散热结构403包括设于第三BDU器件203 上表面的第三导热层4031’、设于第三导热层4031’上的第四导热层4033、设于第四导热层4033上的第三翅片4032’，其中，第四导热层4033由一导热基板连续弯折形成Z字型，第四导热层4033的设置可以调节第三翅片4032’的高度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电池包的BDU装置，其特征在于，所述BDU装置包括：

BDU壳体，所述BDU壳体包括底板和设置在所述底板上的上壳，所述上壳包括与所述底板相对设置的顶板和形成于所述顶板边缘的侧板，所述BDU壳体包括相对设置的第一侧和第二侧、以及相对设置的第三侧和第四侧；

设于所述侧板的第一出风口和第二出风口，所述第一出风口位于所述第四侧，所述第二出风口位于所述第二侧；以及

设于所述侧板的第一散热件，所述第一散热件位于所述第三侧，所述第一散热件和所述第一出风口之间形成第一散热风道，所述第一散热件和所述第二出风口之间形成第二散热风道。

2.根据权利要求1所述的用于电池包的BDU装置，其特征在于，所述BDU装置还包括：

设置于所述BDU壳体内的第一BDU器件和第二BDU器件，所述第一BDU器件固定于所述底板上且靠近所述第三侧和所述第二侧的连接处，所述第二BDU器件固定于所述底板上且靠近所述第一侧和所述第四侧的连接处；

设置于所述BDU壳体内的第三BDU器件和第四BDU器件，所述第三BDU器件固定于所述底板上且与所述第二BDU器件并排设置于所述第四侧，所述第四BDU器件固定于所述底板上且位于所述第三BDU器件远离所述第四侧的一端。

3.根据权利要求2所述的用于电池包的BDU装置，其特征在于，所述BDU装置还包括：

设置于所述BDU壳体内的第一铜排，所述第一铜排的一端与所述第二BDU器件连接、另一端从所述第二侧伸出所述BDU壳体外。

4.根据权利要求3所述的用于电池包的BDU装置，其特征在于，所述第一出风口的位置与所述第二BDU器件和所述第三BDU器件的位置对应，所述第二出风口的位置与所述第一铜排的位置对应，所述第一出风口的面积大于所述第二出风口的面积。

5.根据权利要求3所述的用于电池包的BDU装置，其特征在于，所述BDU装置还包括：

设于所述第一BDU器件的第一散热结构，所述第一散热结构包括设于所述第一BDU器件上表面的第一导热层以及设于所述第一导热层上的第一翅片；

设于所述第二BDU器件的第二散热结构，所述第二散热结构包括设于所述第二BDU器件上表面的第二导热层以及设于所述第二导热层上的第二翅片；

设于所述第三BDU器件的第三散热结构，所述第三散热结构包括设于所述第三BDU器件上表面的第三导热层以及设于所述第三导热层上的第三翅片。

6.根据权利要求5所述的用于电池包的BDU装置，其特征在于，所述第一翅片与所述第二散热风道的延伸方向平行，所述第二翅片和所述第三翅片与所述第一散热风道的延伸方向平行。

7.根据权利要求5所述的用于电池包的BDU装置，其特征在于，所述BDU装置还包括：

第四散热结构，所述第四散热结构分别与所述第一铜排、所述第四BDU器件和所述第三散热结构连接。

8.根据权利要求7所述的用于电池包的BDU装置，其特征在于，所述BDU装置还包括：

设置于所述BDU壳体内的第二铜排，所述第二铜排的一端与所述第三BDU器件连接、另一端从所述第二侧伸出所述BDU壳体外；

第五散热结构，所述第五散热结构分别与所述第二铜排和所述第三散热结构连接。

9.根据权利要求7所述的用于电池包的BDU装置，其特征在于，所述第一铜排设有保护套，所述保护套由导热材料制成。

10.根据权利要求2至9任一项所述的用于电池包的BDU装置，其特征在于，所述第一散热风道的延伸方向与所述第二散热风道的延伸方向之间的夹角为45°；

和/或，BDU装置还包括从所述底板位于所述第四侧的一端延伸形成的第二底板以及设于所述第二底板上的电池管理系统；

和/或，所述第一BDU器件为主负继电器，所述第二BDU器件为主正继电器，所述第三BDU器件为快充继电器，所述第四BDU器件为快充熔断器。

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